内容发布更新时间 : 2024/12/22 13:42:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

建成。特别是近几年，我国的水情自动监测系统有了不小的发展。

水利通信随着科技的发展己从有线到无线，从短波、超短波发展到数字微波、

l

l硕士论文

800M集群移动、无线接入、卫星和程控交换【5】，特别是近几年来，国外先进技术的

引进，给我国防汛通信网建设注入了新的活力，防汛通信网从数量到质量和水平都迈

上了一个新台阶，已成为我国防洪减灾的重要手段之一，是非工程防洪措施的重要组

成部分。

传感器是实现监测及控制的首要环节，一般传感器【6J有模拟式和数字式两类，模

拟式传感器，在和计算机及数字化仪器相连的时候采用A／D转换器把模拟量转换为

绪

论

数字量，且易受电磁干扰，不利于远距离传。数字式传感器直接将待测量转换为数字

量输出，其输出信号抗干扰能力强，功耗小，可与数字设备直接相连。目前雨量传感

器主要为翻斗式雨量计，水位传感器有浮子式、气泡式水位计和雷达水位计。

水情信息采集可以从本地直接读取，也可以通过有线或者无线的方式进行远程传

输，有线的通讯方式可以通过电话或者互联网光纤来实现，例如：通过PSTN和Modem

通信，无线的通讯方式可以通过GSM、北斗卫星、海事卫星等通讯设备来传输【71。

1．3本课题的主要内容

1．3．1研究内容

水情监测系统的功能主要是完成水情数据的监测、存储和传输，本次设计由单片

机控制的水情监测系统主要包括一下几个内容：

1 水情数据采集：通过SDI．12总线协议，单片机可以连接至多十个传感器，可

以同时采集水库、水文、雨量等水情数据。

2 数据存储：单片机的内部存储有限，采集数据及实况信息需要扩展外部存储

空间。根据区域情况合理选择外部存储设备来满足存储需要。

3 水情数据传输：采集的数据进行远程传输，需要解决区域性传输媒介和远程

传输数据不稳定和有干扰等影响。

4 电源控制：通过太阳能电池板对监测系统充电，需要解决如何将监测系统电

’

源控制在正常工作范围内。

水情监测系统采用多种传感器将水库、水文、雨量的水情数据，通过SDI．12总

线经RS．232串口传送至单片机存储；单片机将采集到的水情数据以及监测系统的实

况信息通过PSTN、GSM、北斗卫星、海事卫星等通信信道传输到远程中心站，从而

实现水情监测系统的实时监测、存储和传输功能。

1．3．2内容安排

本文的章节内容安排如下：

第一章介绍了水情监测系统的背景、研究现状等，并介绍了本文研究的方法和研

2

工程硕士论文 基于单片机的水情监测系统设计

究目标、意义。

第二章分析了系统的设计指标，给出系统设计要求，并根据系统设计要求给出具

体总体设计方案。

第三章给出了基于单片机的水情监测系统方案，并对方案进行了详细分析。

第四章给出了水情监测系统的硬件设计，着重研究了A／D转换芯片、存储器等核

心器件的选择、特点、工作原理以及具体设计。

第五章给出了水情监测系统的软件设计方案，设计了具体软件流程。

第六章对论文进行总结，并给出研究结论。 2

系

统

设

计

指

标

与

总

体

方

案

工程硕士论文

2系统设计指标与总体方案

本章主要介绍系统设计的指标以及总体设计方案。

水情监测系统功能主要包括：

／准确、实时地自动采集所在区域的水雨情信息，并将数据发送到中心站；

／中心站通过各个监测站采集上来的这些水雨情信息，以及实时地气象信息，

做出短、中、长期水文预报；

／根据水情信息和水文预报，按照枢纽综合利用的要求，进行水库调度方案的

计算和分析比较，为水库调度提供支持。

2．1系统设计指标

水情监测系统设计要求采用先进的科学技术，坚持实用性、先进性和可靠性，完